高考物理大一輪復(fù)習(xí)-實(shí)驗(yàn)七-測定金屬的電阻率

PAGEPAGE4實(shí)驗(yàn)七測定金屬的電阻率1.某同學(xué)做“測定金屬電阻率”的實(shí)驗(yàn)．(1)需要通過實(shí)驗(yàn)直接測量的物理量有：____________________________________________________________________________________________________(寫出名稱和符號(hào))．(2)這位同學(xué)在一次測量時(shí)，電流表、電壓表的示數(shù)如實(shí)圖7－1所示．由圖中電流表、電壓表的讀數(shù)可計(jì)算出金屬絲的電阻為________Ω.實(shí)圖7－1解析(1)由R＝ρeq\f(l,S)、R＝eq\f(U,I)得ρ＝eq\f(Ud2π,4Il).需要直接測量的物理量有U、I、l、d.(2)電壓表讀數(shù)是2.40V，電流表讀數(shù)是0.46A，電阻R＝eq\f(U,I)＝eq\f(2.40,0.46)Ω≈5.22Ω.答案(1)加在金屬絲兩端的電壓U，通過金屬絲的電流I，金屬絲的長度l，金屬絲的直徑d(2)5.222．“探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度、橫截面積、材料的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路如實(shí)圖7－2所示，a、b、c、d是四種不同的金屬絲．現(xiàn)有四根鎳鉻合金絲和兩根康銅合金絲，其規(guī)格如下表所示．實(shí)圖7－2編號(hào)材料長度/m橫截面積/mm2A鎳鉻合金0.80.8B鎳鉻合金0.50.5C鎳鉻合金0.30.5D鎳鉻合金0.31.0E康銅合金0.30.5F康銅合金0.80.8(1)電路中四種金屬絲應(yīng)分別選用上表中的________(用編號(hào)表示)．(2)某學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析歸納出：電路圖中四種金屬絲的電阻R與長度L、橫截面積S的關(guān)系可用比例式R∝eq\f(L,S)來表示．你認(rèn)為是否正確，為什么？________________________________________________________________________.(3)在交流合作時(shí)，有位同學(xué)提出用如實(shí)圖7－3所示的電路，只要將圖中P端分別和1、2、3、4相接，讀出電流，利用電流跟電阻成反比的關(guān)系，也能探究出導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系，請(qǐng)你對(duì)其作出評(píng)價(jià)．實(shí)圖7－3解析(1)本實(shí)驗(yàn)采用的是控制變量法，分別選用導(dǎo)體材料相同、橫截面積相同時(shí)，導(dǎo)體的長度不同，B、C符合要求；選用導(dǎo)體材料相同、長度相同時(shí)，導(dǎo)體的橫截面積不同，C、D符合要求；選用導(dǎo)體橫截面積相同、長度相同時(shí)，導(dǎo)體的材料不同，C、E符合要求．故選BCDE.答案(1)BCDE(2)不正確，因?yàn)樗鼈兊牟牧喜煌耆嗤?3)不能探究出.①實(shí)驗(yàn)過程中無法保證每次金屬絲兩端的電壓相等；②電流表的內(nèi)阻與金屬絲相比不能忽略，對(duì)實(shí)驗(yàn)影響較大．3．在“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測微器測量金屬絲直徑時(shí)的刻度位置如實(shí)圖7－4所示，用米尺測出金屬絲的長度L，金屬絲的電阻大約為5Ω，先用伏安法測出金屬絲的電阻R，然后根據(jù)電阻定律計(jì)算出該金屬材料的電阻率．實(shí)圖7－4(1)從圖中讀出金屬絲的直徑為________mm.(2)BC①電流表應(yīng)采用內(nèi)接的方式②滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法5．如實(shí)圖7－8所示是一些準(zhǔn)備用來測量待測電阻Rx阻值的實(shí)驗(yàn)器材，器材及其規(guī)格列表如下：器材規(guī)格待測電阻Rx阻值在900Ω～1000Ω之間電源E具有一定內(nèi)阻，電動(dòng)勢約9.0V電壓表V1量程2.0V，內(nèi)阻r1＝1000Ω電壓表V2量程5.0V，內(nèi)阻r2＝2500Ω電流表A量程3.0A，內(nèi)阻r＝0.10Ω滑動(dòng)變阻器R開關(guān)S、導(dǎo)線若干最大阻值約100Ω，額定電流0.5A為了能正常進(jìn)行測量并盡可能減小測量誤差，實(shí)驗(yàn)要求測量時(shí)電表的讀數(shù)大于其量程的一半，而且調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器能使電表讀數(shù)有較明顯的變化．請(qǐng)用實(shí)線代替導(dǎo)線，在所給的實(shí)驗(yàn)器材中選擇合適的器材，連成滿足要求的測量Rx阻值的電路．實(shí)圖7－8解析由于待測電阻約1000Ω，滑動(dòng)變阻器最大電阻為100Ω，要使電表讀數(shù)發(fā)生變化，滑動(dòng)變阻器必須使用分壓式接法．當(dāng)電源電動(dòng)勢全部加在待測電阻上時(shí)，流過的電流約為I＝eq\f(E,Rx)＝eq\f(9,1000)A＝9mA<3.0A，顯然不能用電流表來測電流，而應(yīng)該把其中一個(gè)電壓表V1當(dāng)電流表來使用．根據(jù)比值法容易判斷出待測電阻是大電阻，伏安法應(yīng)使用內(nèi)接法．答案6．為了測量電流表A1的內(nèi)阻，某同學(xué)采用如實(shí)圖7－9所示的實(shí)驗(yàn)電路．其中：實(shí)圖7－9A1是待測電流表，量程為300μA，內(nèi)阻約為100Ω；A2是標(biāo)準(zhǔn)電流表，量程是200μA；R1是電阻箱，阻值范圍是0～999.9Ω；R2是滑動(dòng)變阻器；R3是保護(hù)電阻；E是電池組，電動(dòng)勢為4V，內(nèi)阻不計(jì)；S1是單刀單擲開關(guān)，S2是單刀雙擲開關(guān)．(1)①實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器采用________接法(填“分壓”或“限流”)；②根據(jù)如實(shí)圖7－9所示電路的實(shí)物圖，請(qǐng)?jiān)谙旅娣娇蛑挟嫵鰧?shí)驗(yàn)電路圖．(2)請(qǐng)將該同學(xué)的操作補(bǔ)充完整：①連接好電路，將滑動(dòng)變阻器R2的滑片移到最________(填“左端”或“右端”)；將開關(guān)S2扳到接點(diǎn)a處，接通開關(guān)S1；調(diào)整滑動(dòng)變阻器R2，使電流表A2的讀數(shù)是150μA；②將開關(guān)S2扳到接點(diǎn)b處，________，使電流表A2的讀數(shù)仍是150μA.③若此時(shí)電阻箱各旋鈕的位置如實(shí)圖7－10所示，則待測電流表A1的內(nèi)阻Rg＝________Ω.實(shí)圖7－10(3)上述實(shí)驗(yàn)中，無論怎樣調(diào)整滑動(dòng)變阻器R2的滑片位置，都要保證兩只電流表的安全．在下面提供的四個(gè)電阻中，保護(hù)電阻R3應(yīng)選用________．(填寫阻值前相應(yīng)的字母)A．200kΩ B．20kΩ C．15kΩ D．150kΩ解析(1)①該電路為限流接法②電路圖如答案圖所示．(2)①閉合開關(guān)之前，應(yīng)使滑動(dòng)變阻器的阻值最大，滑片在最左端；本實(shí)驗(yàn)使用替代法測量電流表的內(nèi)阻，因此開關(guān)S2接a和接b時(shí)電流表A2的讀數(shù)應(yīng)該相同，開關(guān)接b時(shí)，需調(diào)節(jié)電阻箱R1.③電阻箱表示的阻值大小等于被